第三十四章 中古后期欧洲自然科学的发展（1/3）

自然科学发展的原因从15世纪后半期起，欧洲才开始产生近代的自然科学。不但对于自然现象的研究应用了新的、科学的方法,而且也有许多新的发明和发现。恩格斯指出:“如果说,在中世纪的黑夜之后，科学以意想不到的力量一下子重新兴起，并且以神奇的速度发展起来，那末，我们要再次把这个奇迹归功于生产。”劳动人民生产经验的总结和提高，对推进近代自然科学有不可估量的意义。当时起着革命作用的资产阶级也迫切要求发展自然科学,一方面为资本主义的生产更新技术,一方面为反对经院哲学提供思想武器。欧洲近代科学是在社会生活和思想深刻变革的时代发生的,它既标志社会生产力的发展,也反映新兴阶级世界观的变化。

在16世纪的欧洲，许多工业部门都出现新的技术发明和改进,如水力和风力发动机、熔铁炉、脚踏纺车、卧式织布机等。造船技术、航海术、印刷术、枪炮制造等方面,也都有很大的进步。生产技术经验的积累,为科学理论概括提供大量的素材;新的技术的运用,也带来许多实际问题,要求理论上的解释。动力机械的装置和射击武器的使用,需要解决机械上和计算上的问题,因而促进力学和数学的发展。远洋航行需要丰富的天文和地理知识，因而推动天文学和地理学的发展。

在生产进步和科学发展的同时，出现许多新的工具。天体望远镜和显微镜的发明,为人们打开许多前所未见的自然奥秘,使人们能够进行科学的观察和研究。温度计、湿度计、水银气压计等物理实验所必需的仪器,又相继出现。造纸术和印刷术的广泛流行,对于科学知识的积累和传播也具有重大的意义。

世界交通的开辟,扩大了人们的眼界，为动物学、植物学、天文学、地理学等方面提供丰富的实际材料。环球航行证实了地圆学说。人们不再停留在中古的有限材料和各种荒谬的观点上，开始对大自然进行直接的观察。从此自然科学打破经院哲学的牢笼,以大量实际材料和实验为基础,获得广泛和系统的发展。

天文学的发展中古时期最流行的天文学观点是“地球中心说”,把宇宙当作是有极限的,中心是地球,外围有大气、以太和火，日、月、星辰都围绕着地球运行。这个学说的基本部分在公元前4世纪即已形成。到公元2世纪，托勒密对天体运行所作的数学计算,使其更加完备。中古天文学者虽然发现这个学说不能圆满解释天象，但是地球中心说为罗马正教的教义所支持,否认这个学说等于反对教会权威,因而没有人敢公开提出异议。

远洋航行的发展和对于星空观察的扩大，日益证实托勒密体系不符合实际。德国15世纪的天文学家普尔巴赫(1423-1461年)和他的学生列吉奥蒙坦(1436-1476年)根据实际观察，改进了天文表。托勒密学说的基础动摇了。重视实证和反对传统权威的新的科学精神,为哥白尼的发现开辟了道路。

杰出的波兰学者尼古拉·哥白尼(1473-1543年)根据三十多年对日、月、行星运动的观察与推算，总结以前天文学家研究的成果,提出了“太阳中心说”。他认为宇宙的中心是太阳而不是地球，地球只不过是围绕太阳运行的许多行星之一，本身又以地轴为中心而自转。这个以观察为依据的伟大发现，严重地打击了教会的宇宙观,为自然科学的进一步发展树立先声。哥白尼的著作《天体运行论》大约完成于1536年,因为怕受教会的迫害,直到他临死之前才发表。恩格斯在论述哥白尼的功绩时说道:“自然科学借以宣布其独立并且好象是重演路德焚烧教谕的革命行为，便是哥白尼那本不朽著作的出版,他用这本书(虽然是胆怯地而且可说是只在临终时)来向自然事物方面的教会权威挑战。从此自然科学便开始从神学中解放出来”。

继起的意大利科学家伽里列奥·伽里略(1564-1642年)为哥白尼学说提供更加坚实的实证基础。1609年，伽里略根据荷兰人发明望远镜的传闻,制造出用以观察天空的第一架望远镜。他发现大量新的星体,星体之间的遥远的距离和它们巨大的体积。月球表面像地球一样有着山岭和溪谷,并有火山的裂痕;木星旁边有四个运转着的卫星;天河由许多星体组成。这些发现进一步打开天空的奥秘。1610年，他的著作《星空使者》出版。人们惊讶说:“哥伦布发现了新大陆,伽里略发现了新宇宙”。伽里略的成就遭到教会的忌恨,从1633年到他死时,一直被审问异端的法庭囚禁。

另一为哥白尼学说作了证明和发展的是德国天文学家约翰开普勒(1571-1630年)。哥白尼未能超越亚里士多德的一个错误的信念,即认为天空中的一切运动是完善的、和谐一致的、绝对圆形的，从而错误地认为行星绕日的运动平衡一致，轨道是圆形的。开普勒在这个问题上作了修正。根据多年的观察和研究,他发现行星运行的规律。1609年，他的著作《新天文学》出版，证明行星按椭圆形的轨道绕日运行，太阳居于椭圆的一个焦点上;行星运动速度不一致，距离太阳愈近，运动愈快。1619年，他又提出行星